RU2548234C1 - Method of condition monitoring and maintenance of gas turbine engine during its operation - Google Patents

Method of condition monitoring and maintenance of gas turbine engine during its operation Download PDF

Info

Publication number
RU2548234C1
RU2548234C1 RU2014116086/06A RU2014116086A RU2548234C1 RU 2548234 C1 RU2548234 C1 RU 2548234C1 RU 2014116086/06 A RU2014116086/06 A RU 2014116086/06A RU 2014116086 A RU2014116086 A RU 2014116086A RU 2548234 C1 RU2548234 C1 RU 2548234C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
manifold
afterburner
collector
gas turbine
maintenance
Prior art date
Application number
RU2014116086/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Вакушин
Владимир Валентинович Кирюхин
Виктор Викторович Куприк
Евгений Ювенальевич Марчуков
Игорь Валерьевич Мокрынский
Владимир Васильевич Париевский
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" filed Critical Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО"
Priority to RU2014116086/06A priority Critical patent/RU2548234C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2548234C1 publication Critical patent/RU2548234C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Supercharger (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.SUBSTANCE: method comprises the fuel pressure measurement in the afterburner manifold of the engine which is performed periodically, comparison of the obtained value of fuel pressure in the afterburner manifold of the engine with the maximum allowable one, which is pre-set for this type of engines, and at excess of the latter - cleaning of the afterburner collector and nozzles. Medium from its internal cavity is evacuated by means of evacuation device, for example a vacuum pump, and the pressure created by the evacuation device is changed periodically. Medium is passed through the reference filter which is periodically checked for particles of coke deposits in it, and by their presence in the filter the level of the manifold cleaning is obvious. The manifold cavity is filled with flushing liquid and after holding it is removed from the manifold internal cavity towards the direction, opposite to fuel supply, meanwhile for flushing liquid it is possible to use the flushing liquid TSR-5050 or ZOK-27. The cleaning on the working engine is performed for this purpose the engine is brought to the low acceleration mode, then by increase of rotor rotation speed they are brought to the maximum unboosted mode, maintained in it and the rotor rotation speed reduced down to the low acceleration mode. The maximum allowable value of pressure in the manifold of the afterburner is obvious by pressure in the manifold at minimum allowable fuel consumption through the clogged fuel manifold, at which normal functioning of the afterburner chamber without blackout and loss of traction is ensured.EFFECT: improvement of quality of cleaning of manifold and nozzles without engine disassembly.8 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных двигателей, в частности к двигателям с форсажной камерой сгорания, контролю технического состояния и его восстановлению.The invention relates to the field of operation of gas turbine engines, in particular to engines with an afterburner, control of the technical condition and its restoration.

Известен способ контроля технического состояния и обслуживания газотурбинного двигателя при его эксплуатации, включающий измерение ряда параметров, характеризующих условия работы двигателя. Способ позволяет судить о техническом состоянии элементов двигателя по измеряемым параметрам (см. патент РФ № 2476849, МПК G01M 15/14, опубл. 27.02.2013 г.).A known method of monitoring the technical condition and maintenance of a gas turbine engine during its operation, including the measurement of a number of parameters characterizing the operating conditions of the engine. The method allows to judge the technical condition of engine elements by measured parameters (see RF patent No. 2476849, IPC G01M 15/14, publ. 02.27.2013).

Однако этот способ не позволяет вовремя определить характер неисправностей в работе форсажной камеры сгорания и предложить меры для устранения этих неисправностей без разборки двигателя.However, this method does not allow to determine in time the nature of the malfunctions in the operation of the afterburner and to propose measures to eliminate these malfunctions without disassembling the engine.

Задачей изобретения является разработка методов контроля и устранения причин ухудшения работы форсажной камеры сгорания газотурбинного двигателя.The objective of the invention is to develop methods for monitoring and eliminating the causes of the deterioration of the afterburner combustion chamber of a gas turbine engine.

Ожидаемым техническим результатом изобретения является выявление момента выхода параметров, контролирующих работу форсажной камеры сгорания, за пределы допустимых и выработка мер по устранению этих неисправностей в условиях эксплуатации без разборки двигателя.The expected technical result of the invention is the identification of the moment when the parameters controlling the operation of the afterburner of the combustion chamber go beyond acceptable limits and the development of measures to eliminate these malfunctions in operating conditions without disassembling the engine.

Технический результат достигается тем, что в способе контроля технического состояния и обслуживания газотурбинного двигателя при его эксплуатации, включающем измерение параметров, характеризующих условия работы двигателя, в качестве измеряемого параметра выбирают давление топлива в коллекторе форсажной камеры сгорания двигателя, измерение которого проводят периодически, полученное значение давления топлива в коллекторе форсажной камеры сравнивают с максимально допустимым, которое предварительно задают для данного типа двигателей, и при превышении в коллекторе максимально допустимого значения давления топлива проводят очистку коллектора форсажной камеры.The technical result is achieved by the fact that in the method of monitoring the technical condition and maintenance of the gas turbine engine during its operation, including measuring parameters characterizing the operating conditions of the engine, the fuel pressure in the collector of the afterburner of the engine combustion chamber is selected as a measured parameter, the measurement of which is carried out periodically, the obtained pressure value fuel in the afterburner manifold is compared with the maximum allowable, which is pre-set for this type of engine st, and if the collector exceeds the maximum allowable fuel pressure, the collector of the afterburner is cleaned.

Выбор в качестве измеряемого параметра давления топлива в коллекторе форсажной камеры сгорания двигателя и сравнение полученного значения с максимально допустимым позволяет косвенно судить о том, что форсунки коллектора засорены коксовыми отложениями и не могут пропустить через себя необходимый расход топлива. По получении такого сигнала проводят очистку коллектора и форсунок форсажной камеры от коксовых отложений.The choice of the fuel pressure in the collector of the afterburner combustion chamber as the measured parameter and the comparison of the obtained value with the maximum allowable allows us to indirectly judge that the nozzle of the collector is clogged with coke deposits and cannot pass through the necessary fuel consumption. Upon receipt of such a signal, the collector and afterburner nozzles are cleaned of coke deposits.

Для очистки коллектора и форсунок из внутренней полости коллектора принудительно откачивают среду с помощью откачивающего устройства, например вакуумного насоса, при этом на форсунке создают обратный перепад, что позволяет из отверстий форсунок также удалять коксовые отложения.To clean the collector and nozzles from the internal cavity of the collector, the medium is forcibly pumped out using a pumping device, for example a vacuum pump, and a reverse drop is created on the nozzle, which also allows coke deposits to be removed from the nozzle openings.

Периодическое циклическое изменение давления, создаваемое откачивающим устройством, позволяет значительно усилить эффект очистки.Periodic cyclic pressure changes created by the pumping device can significantly enhance the cleaning effect.

Пропуская откачиваемую среду через контрольный фильтр, который периодически проверяют на наличие в нем частиц коксовых отложений, можно судить о степени очистки коллектора, что сокращает время очистки при сохранении ее качества.By passing the pumped-out medium through a control filter, which is periodically checked for the presence of particles of coke deposits in it, one can judge the degree of purification of the collector, which reduces the cleaning time while maintaining its quality.

Предварительное заполнение промывочной жидкостью внутренней полости коллектора позволяет разрыхлить налипшие на поверхности и в форсунках коксовые отложения и удалить их за пределы двигателя в направлении, обратном подаче топлива, причем в качестве промывочной жидкости возможно использование промывочной жидкости TSR-5050 или ZOK-27.Pre-filling with washing liquid of the internal cavity of the collector allows loosening coke deposits adhering to the surface and in the nozzles and removing them outside the engine in the opposite direction of fuel supply, and it is possible to use TSR-5050 or ZOK-27 washing liquid as a washing liquid.

Очистка коллектора и форсунок на работающем двигателе путем выведения его на режим малого газа, затем повышения частоты вращения роторов до максимального бесфорсажного режима, выдержки на нем и снижения частоты вращения роторов до режима малого газа позволяет, с одной стороны, повысить эффективность очистки коллектора и форсунок, а с другой стороны, - уменьшить время на нее.Cleaning the collector and nozzles on a running engine by putting it on the idle mode, then increasing the rotor speed to the maximum afterburner mode, holding it and reducing the rotor speed to idle mode allows, on the one hand, to increase the efficiency of cleaning the collector and nozzles, and on the other hand, reduce the time for it.

Максимально допустимое значение давления в коллекторе форсажной камеры следует выбирать по минимально допустимому расходу топлива через засоренный топливный коллектор, при котором еще обеспечивается нормальная работа форсажной камеры без погасания и потери тяги.The maximum allowable pressure in the afterburner manifold should be selected according to the minimum allowable fuel consumption through the clogged fuel manifold, which still ensures normal operation of the afterburner without extinction and loss of traction.

На чертеже показан газотурбинный двигатель с дополнительными элементами, реализующими предлагаемый способ.The drawing shows a gas turbine engine with additional elements that implement the proposed method.

В газотурбинном двигателе 1 с форсажной камерой 2 в ее топливном коллекторе 3 установлен датчик давления топлива 4. Топливный коллектор 3 технологическим трубопроводом 5 соединен с вакуумным насосом 6. Имеется устройство 7 для подачи и откачки из полости коллектора 3 моющей жидкости. На трубопроводе имеется съемный контрольный фильтр 8.In a gas turbine engine 1 with an afterburner 2, a fuel pressure sensor 4 is installed in its fuel manifold 3. The fuel manifold 3 is connected to the vacuum pump 6 by a process pipe 5. There is a device 7 for supplying and pumping washing liquid from the collector cavity 3. The pipeline has a removable control filter 8.

Способ контроля технического состояния и обслуживания газотурбинного двигателя при его эксплуатации реализуют следующим образом. С помощью датчика давления периодически замеряют давление топлива в полости коллектора 3. Полученное значение давления топлива в коллекторе 3 форсажной камеры сгорания 2 сравнивают с максимально допустимым и при превышении в коллекторе максимально допустимого значения давления топлива принимают решение о проведении очистки коллектора 3 форсажной камеры 2. Для этого среду из полости коллектора 3 принудительно откачивают с помощью вакуумного насоса 6, при этом давление, создаваемое вакуумным насосом 6, периодически изменяют. Для контроля степени очистки откачиваемый газ пропускают через контрольный фильтр 8, который периодически проверяют на наличие в нем частиц коксовых отложений, и по их количеству на фильтре 8 судят о степени очистки коллектора 3. Для усиления эффекта очистки внутреннюю полость коллектора 3 заполняют промывочной жидкостью TSR-5050 или ZOK-27 с помощью устройства 7 для подачи и откачки моющей жидкости из полости коллектора 3 и после выдержки удаляют. Для ускорения процесса очистки коллектора ее можно проводить на работающем двигателе, для чего двигатель выводят на режим малого газа, затем повышением частоты вращения роторов выводят на максимальный бесфорсажный режим, выдерживают на нем и снижают частоту вращения ротора до режима малого газа. Эту процедуру производят несколько раз. Максимально допустимое значение давления в коллекторе форсажной камеры определяют по давлению в коллекторе при минимально допустимом расходе топлива через засоренный топливный коллектор, при котором обеспечивается нормальная работа форсажной камеры без погасания и потери тяги.A method for monitoring the technical condition and maintenance of a gas turbine engine during its operation is implemented as follows. Using a pressure sensor, the fuel pressure in the cavity of the manifold is periodically measured 3. The obtained fuel pressure in the collector 3 of the afterburner 2 is compared with the maximum allowable and, when the maximum permissible value of the fuel pressure in the manifold is exceeded, the decision is made to clean the collector 3 of the afterburner 2. For this medium is forcedly pumped out of the cavity of the manifold 3 using a vacuum pump 6, while the pressure created by the vacuum pump 6 is periodically changed. To control the degree of purification, the evacuated gas is passed through a control filter 8, which is periodically checked for the presence of coke particles in it, and the degree of purification of the collector 3 is judged by their number on the filter 8. To enhance the cleaning effect, the internal cavity of the collector 3 is filled with TSR-washing liquid 5050 or ZOK-27 using the device 7 for supplying and pumping washing liquid from the cavity of the collector 3 and after exposure is removed. To accelerate the process of cleaning the collector, it can be carried out on a running engine, for which the engine is brought to the idle mode, then, by increasing the rotor speed, they are brought to the maximum off-duty mode, kept on it and the rotor speed is reduced to the idle mode. This procedure is performed several times. The maximum allowable pressure in the afterburner manifold is determined by the pressure in the manifold at the minimum allowable fuel consumption through the clogged fuel manifold, which ensures normal operation of the afterburner without extinction and loss of traction.

Реализация изобретения позволяет контролировать состояние коллектора и форсунок форсажной камеры сгорания при техническом обслуживании в эксплуатации газотурбинного двигателя, вовремя и качественно производить очистку коллектора и форсунок без разборки двигателя.The implementation of the invention allows to monitor the condition of the collector and nozzles of the afterburner during maintenance in the operation of the gas turbine engine, timely and efficiently clean the collector and nozzles without disassembling the engine.

Claims (8)

1. Способ контроля технического состояния и обслуживания газотурбинного двигателя при его эксплуатации, включающий измерение параметров, характеризующих условия работы двигателя, отличающийся тем, что в качестве измеряемого параметра выбирают давление топлива в коллекторе форсажной камеры сгорания двигателя, измерение которого проводят периодически, полученное значение давления топлива в коллекторе форсажной камеры сгорания двигателя сравнивают с максимально допустимым, которое предварительно задают для данного типа двигателей, и при превышении в коллекторе максимально допустимого значения давления топлива проводят очистку коллектора и форсунок форсажной камеры.1. A method for monitoring the technical condition and maintenance of a gas turbine engine during its operation, including measuring parameters characterizing the operating conditions of the engine, characterized in that the fuel pressure in the collector of the afterburner of the engine combustion chamber is selected as a measured parameter, the measurement of which is carried out periodically, the obtained value of the fuel pressure in the collector of the afterburner of the combustion engine is compared with the maximum allowable, which is pre-set for this type of engine, and if the collector exceeds the maximum permissible fuel pressure, the collector and afterburner nozzles are cleaned. 2. Способ контроля технического состояния и обслуживания газотурбинного двигателя по п. 1, отличающийся тем, что для очистки коллектора и форсунок среду из его внутренней полости принудительно откачивают с помощью откачивающего устройства, например вакуумного насоса.2. A method for monitoring the technical condition and maintenance of a gas turbine engine according to claim 1, characterized in that for cleaning the collector and nozzles, the medium is forcedly pumped out of its internal cavity using a pumping device, for example a vacuum pump. 3. Способ контроля технического состояния и обслуживания газотурбинного двигателя по п. 2, отличающийся тем, что давление, создаваемое откачивающим устройством, периодически изменяют.3. A method for monitoring the technical condition and maintenance of a gas turbine engine according to claim 2, characterized in that the pressure created by the pumping device is periodically changed. 4. Способ контроля технического состояния и обслуживания газотурбинного двигателя по п. 2, отличающийся тем, что откачиваемую среду пропускают через контрольный фильтр, который периодически проверяют на наличие в нем частиц коксовых отложений, и по их наличию на фильтре судят о степени очистки коллектора.4. A method for monitoring the technical condition and maintenance of a gas turbine engine according to claim 2, characterized in that the pumped medium is passed through a control filter, which is periodically checked for particles of coke deposits in it, and the degree of collector purification is judged by their presence on the filter. 5. Способ контроля технического состояния и обслуживания газотурбинного двигателя по п. 2, отличающийся тем, что предварительно перед откачкой среды внутреннюю полость коллектора заполняют промывочной жидкостью и после выдержки удаляют ее из внутренней полости коллектора в направлении, обратном подаче топлива.5. A method for monitoring the technical condition and maintenance of a gas turbine engine according to claim 2, characterized in that prior to pumping out the medium, the internal cavity of the collector is filled with washing liquid and, after exposure, it is removed from the internal cavity of the collector in the direction opposite to the fuel supply. 6. Способ контроля технического состояния и обслуживания газотурбинного двигателя по п. 5, отличающийся тем, что в качестве промывочной жидкости используют промывочную жидкость TSR-5050 или ZOK-27.6. A method for monitoring the technical condition and maintenance of a gas turbine engine according to claim 5, characterized in that the washing liquid TSR-5050 or ZOK-27 is used. 7. Способ контроля технического состояния и обслуживания газотурбинного двигателя по п. 2, отличающийся тем, что очистку производят на работающем двигателе, для чего выводят двигатель на режим малого газа, затем повышением частоты вращения роторов выводят на максимальный бесфорсажный режим, выдерживают на нем и снижают частоту вращения ротора до режима малого газа.7. A method for monitoring the technical condition and maintenance of a gas turbine engine according to claim 2, characterized in that the cleaning is carried out with the engine running, for which the engine is brought to the idle mode, then, by increasing the rotational speed of the rotors, they are brought to the maximum off-duty mode, maintained on it and reduced rotor speed to idle mode. 8. Способ контроля технического состояния и обслуживания газотурбинного двигателя по п. 1, отличающийся тем, что о максимально допустимом значении давления в коллекторе форсажной камеры судят по давлению в коллекторе при минимально допустимом расходе топлива через засоренный топливный коллектор, при котором обеспечивается нормальная работа форсажной камеры без погасания и потери тяги. 8. A method for monitoring the technical condition and maintenance of a gas turbine engine according to claim 1, characterized in that the maximum allowable pressure in the afterburner manifold is judged by the pressure in the manifold at the minimum allowable fuel consumption through the clogged fuel manifold, which ensures normal operation of the afterburner without extinction and loss of traction.
RU2014116086/06A 2014-04-23 2014-04-23 Method of condition monitoring and maintenance of gas turbine engine during its operation RU2548234C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116086/06A RU2548234C1 (en) 2014-04-23 2014-04-23 Method of condition monitoring and maintenance of gas turbine engine during its operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116086/06A RU2548234C1 (en) 2014-04-23 2014-04-23 Method of condition monitoring and maintenance of gas turbine engine during its operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2548234C1 true RU2548234C1 (en) 2015-04-20

Family

ID=53289219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014116086/06A RU2548234C1 (en) 2014-04-23 2014-04-23 Method of condition monitoring and maintenance of gas turbine engine during its operation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2548234C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650438C1 (en) * 2017-05-04 2018-04-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Method of cleaning a duplex nozzle of combustion chamber of gas turbine engine of products from the coking of fuel and carbon and device for its implementation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1760799A1 (en) * 1989-11-01 1994-01-30 Московское научно-производственное объединение "Союз" Starting process for gas-turbine engine afterburner
SU1245064A1 (en) * 1984-11-19 1996-08-20 В.С. Кириллов Method for adjusting afterburning gas-turbine engine
US8146408B2 (en) * 2006-07-12 2012-04-03 General Electric Company Method for testing gas turbine engines
RU2451921C1 (en) * 2010-10-07 2012-05-27 Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственная Фирма "Газ-Система-Сервис" Method of technical control of gas-turbine installation
RU2476849C1 (en) * 2011-10-11 2013-02-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") Method of two-rotor gas turbine engine serviceability and maintenance in first operation
WO2013038091A1 (en) * 2011-09-15 2013-03-21 Snecma System for monitoring a measurement chain of a turbojet engine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1245064A1 (en) * 1984-11-19 1996-08-20 В.С. Кириллов Method for adjusting afterburning gas-turbine engine
SU1760799A1 (en) * 1989-11-01 1994-01-30 Московское научно-производственное объединение "Союз" Starting process for gas-turbine engine afterburner
US8146408B2 (en) * 2006-07-12 2012-04-03 General Electric Company Method for testing gas turbine engines
RU2451921C1 (en) * 2010-10-07 2012-05-27 Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственная Фирма "Газ-Система-Сервис" Method of technical control of gas-turbine installation
WO2013038091A1 (en) * 2011-09-15 2013-03-21 Snecma System for monitoring a measurement chain of a turbojet engine
RU2476849C1 (en) * 2011-10-11 2013-02-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") Method of two-rotor gas turbine engine serviceability and maintenance in first operation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650438C1 (en) * 2017-05-04 2018-04-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Method of cleaning a duplex nozzle of combustion chamber of gas turbine engine of products from the coking of fuel and carbon and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103314186B (en) Turbine cleans
KR101335875B1 (en) A piston engine and a method in conjunction with the same
US9470105B2 (en) Automated water wash system for a gas turbine engine
KR20080050451A (en) Turbine cleaning
US10851710B2 (en) Automated engine cleaning system and method
RU2548234C1 (en) Method of condition monitoring and maintenance of gas turbine engine during its operation
CN107497743B (en) Control method for gas turbine cleaning system
CN102148133A (en) Single-wafer drying device and method
JP2017503951A5 (en)
CN107061019A (en) A kind of gas turbine off-line cleaning method
JP2015529768A (en) Gas turbine and its operation monitoring method and monitoring apparatus
CN105332903A (en) Automobile vacuum pump performance detecting method and device
JP2008063890A (en) Dust collector and operating method of dust collector
US20100115721A1 (en) Engine cleaning system and method for cleaning carbon deposits in engines
JPS63131834A (en) Device for detecting pollution in air compressor and gas turbine and washing device using said detecting device
CN104819173A (en) Rotor disc-dynamic cleaning tool and method for centrifugal natural gas compressor
RU2224126C1 (en) Method of and device for cleaning manifold with nozzles of combustion chamber of gas-turbine engine from fuel coking products
JPH08296453A (en) Water cleaning timing detection device of gas turbine compressor
CN207314440U (en) A kind of internal washing structure of supply equipment
CN204200303U (en) Motor waste oil escape cock
CN103969152A (en) Scale and corrosion inhibitor performance testing device and detection method of scale and corrosion inhibitor performances
TW201430207A (en) Method for cleaning engine and cleaning apparatus using the same
JP5760681B2 (en) Dust removal water amount control method and dust removal water amount control device for blast furnace top pressure generator
RU2014104290A (en) CONTROL DEVICE FOR THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD FOR CONTROLING THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
CN103968225A (en) Engine cleaning method and engine cleaner thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner